高職本科螺旋遞進式項目教學法的探索與實踐

柯良

摘? 要：針對高職本科“機床電氣分析與項目實踐”課程教學過程中存在的學生缺乏學習的主動性和成就感、實踐性教學環節薄弱、課程內容與實際要求脫節等問題，本文依照螺旋式學習過程的模型設置了4個以數控機床電氣系統為中心，知識技能由易到難的螺旋遞進式實踐項目，在教學過程中以項目為載體，創建真實職業情境，激發學生學習興趣，提升學生自信與成就感，該教學方法的探索和實踐，能夠讓學生較系統地掌握機床電氣系統的知識，并能夠利用所學技能解決基礎工程問題。

關鍵詞：高職本科;螺旋遞進式項目教學法;機床電氣分析

中圖分類號：G712? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1673-7164（2020）44-0081-03

在“中國制造2025”和人工智能技術迅速發展的背景下，制造類專業中知識融合特性越來越明顯。隨著經濟轉型升級和產業結構調整，專科層次職業教育已經無法滿足一些技術密集型產業的需求，職業教育培養的人才需要向中高端發展，培養四年制高職本科專業人才是當代高職教育發展的一種趨勢 [1]。21世紀初，潘懋元等基于經濟發展、科技進步、教育發展和民眾需求等因素提出“建立本科職教，形成完整的現代職業教育體系”的觀點 [2]，“本科職教”這一概念首次進入公眾視野。2012年，教育部試點本科職教，通過公辦普通本科高校的二級學院獨立舉辦本科職教和由公辦高職專科學校與公辦普通本科高校聯合舉辦兩種方式，本科職教進入實踐階段。

在本科層次職教人才培養中需要采用職業本位的課程理念和模式 [3]。2016年，浙江工業職業技術學院與本科院校聯合舉辦機械設計制造及其自動化（數控技術）專業入選浙江省四年制高職試點，經過四年多本科層次職業教育人才培養的探索，獲得了很多有益的經驗，也遇到了一些問題。

一、高職本科教育課程教學存在問題分析

數控機床作為裝備制造業中的“母機”，在制造業有著扮演著舉足輕重的地位，目前數控機床高端技術人才嚴重缺失。從人才結構上看，支撐高端數控機床產業的應用型人才分為三個層次：

藍領層，一般指數控操作工。需要具備機械制造基礎技能，了解數控加工工藝和數控編程知識，熟練掌握數控機床編程與零件的檢測，懂得數控機床日常維護與簡單的維修。

灰領層，包括數控編程員和數控機床維修員。數控編程員要求掌握數控加工工藝知識，熟練掌握數控機床手動編程及自動編程技術;數控機床維修員要掌握數控機床的機械結構和電氣系統，熟悉數控系統的原理和安裝設置方法，精通數控機床機電聯調和機床維修。

金領層，即數控通才。要求精通數控機床的結構設計，能完成數控系統的選型、數控機床電氣系統的設計、組裝和調試，根據工業實際需求，完成機床的數控化改造和自動化生產線的設計。

從上述要求可以看到，數控機床調試和維護能力是高端數控機床產業應用型人才中灰領層和金領層的核心能力之一。“機床電氣分析與項目實踐”課程作為機械設計制造及其自動化（數控技術）專業核心課程，是一門實踐性較強的應用型課程。課程針對數控機床電氣安裝、連接、調試、檢修等相應的崗位，以培養學生機床電氣調試和維修能力為目標，其基本任務是使學生熟悉數控機床典型低壓電器的機構與原理，掌握機床電氣控制系統的連接、梯形圖編寫與調試及常見故障分析和診斷。目前，在該門課程的教學過程中，存在以下問題 [4]：

（一）學生缺乏學習的主動性和成就感

數控機床是集機、電、液一體化的設備，其電氣系統和PLC具有較高復雜性，因此學生碰到問題后，往往會產生畏難情緒，從而喪失學習的興趣與積極性，同時，在教學過程中，學生大都處于被動接受教師講授知識的地位，缺乏學習的主動性和成就感。課程的章節一般按照知識點劃分，造成學生對知識的理解和掌握也往往處于一些孤立的知識點上，未能系統全面地掌握機床電氣系統的知識。

（二）實踐性教學環節薄弱

在教學中，大多數教學內容僅限于“紙上談兵”，學生缺乏對機床電氣系統的直觀感受，特別是對數控機床電氣系統的認識和連接、梯形圖編寫與調試等專業技術能力訓練不夠，實踐性環節練習缺失。需要在課程教學中增加實踐教學內容，增強學生的參與性，不僅要使學生具有較扎實的理論功底，同時還應使其具備較強的實踐操作能力，更好地體現職業教育的特點。

（三）課程內容與實際要求脫節

課程的教學內容主要仍為普通機床電氣系統，與現代企業中廣泛使用的數控機床電氣系統和數控機床PLC不符，內容缺乏先進性與針對性，教學內容無法能滿足企業需求，未針對社會需求選擇教學內容，學生所獲得的知識技能與企業的實際需求存在較大的差距。

二、螺旋遞進式項目教學法改革理念及思路

針對以上教學中存在的問題，引入螺旋遞進式項目教學法，能有效激發學生學習興趣，不斷提升學生自信，在教學過程中可以項目為載體，倡導參與式與啟發式教學，提高教學質量。

學習過程是一個螺旋式上升的循環，通過螺旋遞進式教學，學生的自信心會因為不斷取得的階段性成功和與之伴隨而來的能力提升而不斷增強，達到學習的良性循環。本次教學依照螺旋式學習過程的模型設置四個以數控機床電氣系統為中心，任務由易到難的螺旋遞進式實踐項目，全面覆蓋“機床電氣分析與項目實踐”課程內容。學生在完成四個實踐項目的過程中，不斷取得階段性成功，激發學習成就感，達到系統全面掌握數控機床電氣系統的目的。

三、螺旋遞進式項目教學法的實踐

針對高職本科學生的培養目標和知識結構，優化試點課程教學內容，突出課程的職業性和應用性，重點培養學生解決實際問題的能力，重構課程知識技能體系，形成“機床電路與電氣原理圖繪制”“機床電氣系統拆解”“機床電氣系統連接”“機床PLC編制與調試”四個知識螺旋遞進式項目。

（一）知識螺旋式提升，自信不斷提高，知識有效融合

“機床電氣分析與項目實踐”課程內容既包括機床電氣，又包括PLC系統，涉及的知識面廣，綜合性強，以往的教學未能做好各項知識之間的銜接過渡，未能形成系統性的知識能力。如有些學生只能根據電路圖連接和排除故障，當企業無法提供電氣原理圖時，就束手無策了。這種能力上的失衡，不僅影響學生個體的崗位適應能力，還直接影響學校的社會品牌。學生通過完成四個螺旋遞進式項目，在完成項目的過程中不斷提升自信，激發興趣，學會將電工電子技術、PLC、數控技術等多門課程知識融合，不斷加深對數控機床電氣系統的理解。

（二）以項目為導向，提供獨立思考空間，增強獨立分析能力

在以往教學中，學生基本都只按書本上固定步驟進行實踐，操作過程機械死板，學生缺乏獨立思考的空間，對技能提高幫助不大。本教學法以項目為導向，教師只講解基礎知識，為學生提供機床、說明書和拆裝調試工具，在任務布置完成以后，讓學生通過自己的分析和思考完成任務，如機床各部分電氣原理圖的繪制、機床電氣系統的連接和調試。特別是在機床調試過程中，因為是學生自己連接的機床電路，碰到的故障類型較多，更有利于學生培養獨立鉆研問題的能力。

（三）基于真實機床，創建職業情境，解決教學內容與企業要求脫節的問題

以往的課程內容相對比較陳舊，主要以普通機床電路為主，學生所學到的知識技能與企業的實際要求存在較大差距。本次教學使用與企業生產設備一致的機床實訓，參考機床生產企業的連接規范、調試過程，制定實訓項目，為學生創建職業情景，使學生既有興趣學習，又知道知識的應用范圍及應用方式，從中獲得成就感，解決教學內容與企業要求脫節的問題。

四、結語

在高職本科“機床電氣分析與項目實踐”課程中采用螺旋遞進式項目教學法，讓學生在完成四個由易到難、螺旋遞進的實踐項目過程中，不斷取得階段性成功，持續激發其學習成就感，增強其學習主動性，使學生進入良性的學習循環。課程所有項目教學均在真實機床上完成，突出了知識的應用性和技術的針對性，使學生能更好地找到所學知識和實際問題的結合點，從而有效掌握數控機床電氣系統的連接與調試的方法，提高利用知識解決工程綜合問題的能力。螺旋遞進式項目教學法具有知識螺旋持續遞進、知識技術有效結合的優點，可為高職本科專業課程教學的研究提供借鑒和參考。

參考文獻：

[1] 張寶臣，祝成林. 高職本科發展的關鍵是專業人才培養目標及課程設置[J]. 職業技術教育，2014，（06）：50-53.

[2] 潘懋元. 建立高等職業教育獨立體系芻議[J]. 教育研究，2005（05）：26-35.

[3] 方澤強. 本科層次職業教育的人才培養目標及現實問題[J]. 職業技術教育，2019，40（34）：6-11.

[4] 古錦波. 分析高職數控課程的教學問題[J]. 科技風，2015（06）：222-223.

（責任編輯：淳潔）